Echtzeituhr RV-2123-C2 - irgendwelche Tipps?

Peter Dannegger schrieb:
> Bei Stromausfall zieht ja Dein MC alles auf low, wär dann blöd, wenn die
> RTC sich angesprochen fühlte.

Ah, ja, klingt plausibel.
Was mein µC macht wenn er tot ist interessiert mich ja eher selten. :-)

>> Das die Uhr angehalten wird beim SPI-Zugriff erscheint mir noch etwas
>> seltsam zu sein
>
> Steht das wirklich so im Datenblatt?
>
> Üblich ist, daß alle Zeitregister beim Beginn des Zugriffs gelatcht
> werden. Der interne Zähler läuft natürlich weiter.

In der Application-Note steht unter 4.2 Interface Watchdog Timer:
During read/write operations, the time counting circuits are frozen.

Und im angehängten Bild steht auch "Time counters frozen".

Also das nur die entsprechenden Register eingefroren werden damit man 
keinen Schrott liest würde ja schon Sinn machen.
Aber hier steht ja direkt, dass der Schaltkreis angehalten wird.

Das ist ne Mimose, Datenblatt ist der Horror.

Ds3231 ist auch sehr genau, 2ppm.

Die läuft quasi aus der Box...

Maxim schrieb:
> Ds3231 ist auch sehr genau, 2ppm.

- das Ding braucht 840nA statt 160nA
- das Ding läuft nur bis 2,3 V runter statt 1,1V
-> der Ladungsspeicher muss ein vielfaches grösser sein für die gleiche 
Haltezeit
- das Ding hat I2C was ich nicht gebrauchen kann
- das Ding ist riesig im Vergleich
- ich brauche nur nen Zeitstempel für einen Datenlogger
- der RV2123-C2 ist auf der Platine die ich bestellt habe

Na dann zeig mir mal deinen code für das Ding:;-)

Maxim schrieb:
> Na dann zeig mir mal deinen code für das Ding:;-)

Den Code fange ich an wenn ich die Platine habe und vor der Uhr ist das 
Display noch interessanter. :-)
Das Datenblatt, bzw. das Application-Manual von dem RV2123C2 fand ich 
vom bisherigen Überfliegen jetzt nicht so schlimm.

Gerd E. schrieb:
> Du kannst Deine ganzen Nanoamperes in der Pfeife rauchen solange Du über
> Deine Schottky-Diode Microamperes an Reverse-Current abfließen lässt.
>
> -> Nimm auf jeden Fall ne andere Diode.

Hmm, die empfehlen Schottky Dioden dafür und ich hatte die noch von 
einem Step-Up Regler rumliegen, die haben halt eine kleine 
Durchlass-Spannung.
Und im Datenblatt gibt es gar keine Angaben zum Reverse-Current unter 
5V.
Ja, was jetzt nicht heisst, dass da nichts mehr passiert. :-)
Muss ich mal beobachten, ja.

Wobei noch die Frage wäre, welches Potential man an der Anode annehmen 
soll wenn Aussen die Versorgung abgeschaltet ist.
Null Ohm gegen GND wäre zwar Worst-Case ist aber auch überhaupt nicht 
realistisch.

Maxim schrieb:
> Na dann zeig mir mal deinen code für das Ding:;-)

Also nachdem ich erfolgreich aus meinem DOGXL160 ein 20x13 Text-Display 
gemacht habe, habe ich der Platine mal den RV-2123-C2 verpasst.

Nach dem Init macht mein Controller das hier:

1

  PORTB |= (1<<PB0); // Uhr auswählen

2

  SPDR = 0x92; // Lese-Kommando, lesen von Adresse 0x02

3

  while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

4

  // Sekunden

5

  SPDR = 0x00; // nix schicken, wir wollen lesen

6

  while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

7

  PORTB &= ~(1<<PB0); // Uhr abwählen

8

  disp8 = SPDR;

9

  if(disp8 & 0x80) // OS-Flag gesetzt?

10

  {

11

    PORTB |= (1<<PB0); // Uhr auswählen

12

    SPDR = 0x12; // Schreib-Kommando, Adresse 0x02

13

    while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

14

    SPDR = 0x00; // Sekunden und OS-Flag löschen

15

    while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

16

    SPDR = 0x26; // Minuten löschen

17

    while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

18

    SPDR = 0x14; // Stunden

19

    while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

20

    SPDR = 0x28; // Tage löschen

21

    while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

22

    SPDR = 0x00; // Wochentage löschen

23

    while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

24

    SPDR = 0x03; // Monate

25

    while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

26

    SPDR = 0x14; // Jahre

27

    while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

28

    SPDR = 0x00;

29

    while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

30

    PORTB &= ~(1<<PB0); // Uhr abwählen

31

  }

Und im Moment, Test-Code eben, macht der Controller dann einmal die 
Sekunde das hier:

1

        //RV-2123

2

        PORTB |= (1<<PB0); // Uhr auswählen

3

        SPDR = 0x92; // Lese-Kommando, lesen von Adresse 0x02

4

        while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

5

6

          // Sekunden  

7

        SPDR = 0x00; // nix schicken, wir wollen lesen

8

        while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

9

        disp8 = SPDR;

10

        display_data[10][17] = (disp8 & 0x0f) + 0x30;

11

        display_data[10][16] = (disp8 >> 4) + 0x30;

12

13

        // Minuten

14

        SPDR = 0x00; // nix schicken, wir wollen lesen

15

        while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

16

        disp8 = SPDR;

17

        disp8 &= 0x7f;

18

        display_data[10][14] = (disp8 & 0x0f) + 0x30;

19

        display_data[10][13] = (disp8 >> 4) + 0x30;

20

21

        // Stunden

22

        SPDR = 0x00; // nix schicken, wir wollen lesen

23

        while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

24

        disp8 = SPDR;

25

        disp8 &= 0x3f;

26

        display_data[10][11] = (disp8 & 0x0f) + 0x30;

27

        display_data[10][10] = (disp8 >> 4) + 0x30;

28

29

        // Tage

30

        SPDR = 0x00; // nix schicken, wir wollen lesen

31

        while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

32

        disp8 = SPDR;

33

        disp8 &= 0x3f;

34

        display_data[10][2] = (disp8 & 0x0f) + 0x30;

35

        display_data[10][1] = (disp8 >> 4) + 0x30;

36

37

        // Wochentage

38

        SPDR = 0x00; // nix schicken, wir wollen lesen

39

        while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

40

41

        // Monate

42

        SPDR = 0x00; // nix schicken, wir wollen lesen

43

        while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

44

        disp8 = SPDR;

45

        disp8 &= 0x1f;

46

        display_data[10][5] = (disp8 & 0x0f) + 0x30;

47

        display_data[10][4] = (disp8 >> 4) + 0x30;

48

49

        // Jahre

50

        SPDR = 0x00; // nix schicken, wir wollen lesen

51

        while(!(SPSR & (1<<SPIF)));

52

        disp8 = SPDR;

53

        display_data[10][8] = (disp8 & 0x0f) + 0x30;

54

        display_data[10][7] = (disp8 >> 4) + 0x30;

55

56

        PORTB &= ~(1<<PB0); // Uhr abwählen

Praktischerweise braucht die RV-2123-C2 den SPI genauso wie das 
DOGXL160.
Ich lasse den SPI mit 2,5MHz laufen, ein Transfer sind also so 3,2µs.

Mal schauen, was das Ding dann am Montag anzeigt. :-)

Ach ja, zwei Merkwürdigkeiten sind mir aufgefallen.
Das eine ist das ich beim Schreiben einen zusätzlichen Transfer brauche, 
also wenn ich das letzte "SPDR = 0x00; ..." weglasse, dann wird in dem 
Beispiel oben das Jahr nicht geschrieben.

Das andere ist, unbenutzte Bits werden nicht unbedingt als Null gelesen, 
bei den Minuten war Bit 7 gesetzt, jetzt lösche ich einfach alle Bits 
die nicht gebraucht werden.

Hilfreich war auch die Erkenntnis, dass die RV-2123-C2 scheinbar verwand 
mit der PCF2123 ist, das Datenblatt NXP war um einiges ausführlicher als 
das App-Manual von Micro Crystal.

Meine Vermutung ist ja, das MicroCrystel von NXP die PCF2123 als 
bare-die kauft und mit neuer Verpackung und abgestimmten Quarz den 
RV-2123-C2 draus macht.
Was jetzt wirklich nicht schlimm wäre, nur sowas könnte man auch gleich 
ins Datenblatt schreiben.

Oder im weniger optimalen Fall ist das Teil nur Funktions-kompatibel und 
solche Aussagen wie zu den Registern beim Zugriff bleiben weiterhin 
schwammig.

Ich habe die Schweizer mal nach Sampler code gefragt, haben wir nicht, 
so die Aussage.

Die bekommen die selbst nicht zum Fliegen;-)

Naja, NXP hat auch keinen Beispiel-Code, das wäre auch etwas speziell.
Mit dem Stichwort PCF2123 habe ich dann zum Beispiel Linux Quellcodes 
gefunden.
Das war nur für den AVR nicht zu gebrauchen, da stehen 32 Bit SPI 
Transfers drin.

Ich hätte da auch nichtmal nach gesucht, wenn ich nicht bei meinm ersten 
Versuch das Teil nur zu lesen einen Copy-Paste Fehler gemacht hätte.

Ist auch ganz einfach, nach dem Chip-Select kommt ein Kommando.

%1001xxxx Lesen von Adresse xxxx
%0001xxxx Schreiben an Adresse xxxx

Bei folgenden Transfers wird diese Start-Adresse automatisch 
hochgezählt.

Sowohl bei Micro Crystal als auch bei NXP im Datenblatt findet sich im 
Grunde genommen nur das Soft-Reset Kommando dazu als 
Beispiel-Datenstrom.

Verstanden hatte ich das gleich auch mit dem Micro Crystal App-Manual, 
nur nicht korrekt umgesetzt. :-)

Ist doch super entspannt, vor allem im Vergleich zu dem schnarch 
langsamen Multi-Byte Status-Bit Gefriemel vom I2C auf der tollen 
TWI-Unit im AVR.

Das "Das ist ne Mimose, Datenblatt ist der Horror." von "Maxim" kann ich 
bestenfalls als Guerilla-Marketing verstehen.

Der Pulldown hat aber 240...550kOhm (Seite 30), das ist mir etwas zu 
üppig.

Frank M. schrieb:
> Im Datenblatt Figure 3 und 4 kannst du bei 5V und 25 Grad Celcius ein
> reverse current von 10*10^-6 bis max. 30*10^-6 ablesen, d.h. 10uA bis
> 30uA.
> Das ist 70 bis 200 mal so viel wie die RTC selbst verbraucht. (der
> Unterschied zu 3V3 ist da nicht gravierend.)
>
> Verglichen mit der BAS40 mit 20nA bei 5V siehst du was machbar ist.

Ich hatte ja schon geschrieben, dass ich das noch im Blick habe, ich 
werde da wahrscheinlich eine BAT54 einbauen.
Der Datenerhalt war jetzt noch nicht so wichtig wie überhaupt da Daten 
rein und raus zu bekommen. :-)

> Bei der Schaltung ist R27 überflüssig, da an CE ein Interner Pull-Down
> sitzt. Was ist dir an dem Internen zu üppig? Was siehst du da für
> Probleme?

Die gleichen wie mit den AVR-Reset Pins, in verseuchter Umgebung kann es 
zu Fehl-Auslösungen kommen.
Nur hat der Mega644P am Reset so 30...60 kOhm, das halte ich für meine 
Anwendung für total unkritisch.
Dennoch packe ich da auch vorsichtshalber nen 10k dran, tut doch nicht 
weh.

Einen Widerstand für <0,1 ct kann man wegdiskutieren wenn man 100k 
Geräte die Woche produziert aber doch nicht bei einem ersten 
Test-Design.
Und in Serie würde ich sowas auch immer vorhalten, bestenfalls nicht 
bestücken.

> Ebenso kann R26 vermutlich weg gelassen werden, da die selbe Funktion
> auch per Software gesetzt werden kann..

Nein, man kann zwar per Software den Ausgang abschalten, damit wäre der 
Eingang aber immer noch offen und man lässt unbenutze Eingänge nicht 
einfach so offen rumhängen.

Ups, mit der MBRM130L hat es nichtmal übers Wochenende gereicht, ein 
echt starker Grund da gleich eine neue Diode reinzufummeln. :-)

Peter Dannegger schrieb:
> 32Bit = 4 * 8Bit, ist das so schwer?

Nein, natürlich nicht, habs doch auch zum Laufen bekommen,
war nur etwas faul forumuliert. :-)

--
Das war nur für den AVR nicht direkt zu gebrauchen, da stehen zum 
Beispiel 32 Bit SPI Transfers drin mit Funktions-Aufrufen ohne die 
Funktionen dazu.
--

Besser? :-)

So gewissermassen zum Abschluss nochmal der aktualisierte 
Schaltplan-Schnipsel.

Als Diode habe ich mich jetzt für eine BAS20 entschieden, die sah von 
allen kleinen Dioden die ich so hier habe am besten aus.

Die Eingangs geschätzen 30...60 Tage nur anhand der 
Kondensator-Kapazität, der Spannungs-Werte und einem angenommenen Strom 
halte ich inzwischen auch für unrealistisch.
Der Strom ist wahrscheinlich höher, selbst wenn das IC wirklich nur 
160nA aufnimmt.
Und der Kondensator müsste nicht nur die angegebene Kapazität haben, er 
müsste beim Abschalten auch wirklich voll geladen sein.

Ich bin nur nicht sicher, wie ich das bewerten soll, eine Messung 
verfälscht bei solchen Strömchen ja schnell das Ergebnis.

Die Laufzeit liesse sich jetzt durch einen Kondensator mit höherer 
Kapazität verlängern der zudem noch auf eine höhere Spannung aufgeladen 
wird.
Für 5V an der Uhr (mit 5,5V Regler vor der Diode) würde ich aber am SPI 
Pegelwandler benötigen, da ja der Controller auf 3,3V läuft.

Naja, erstmal zur Seite schieben, als Problem identifiziert. :-)
Wenn die Uhr morgen noch läuft reicht mir das erstmal. :-)

Da die Vf vom Strom abhängig ist komme ich mit der BAS20 auch auf 3,0xV.
Nach ein paar Stunden bin ich jetzt auf 2,8V runter ohne das der 
Kondensator vorher wirklich voll war.
So richtig schlecht ist das also gerade nicht.

Schlapp 21 Stunden später sind es 2,67V, also mehrere Tage sind mit der 
BAS20 und dem 0,33F Doppelschichtkondensator schon drin.
Vor allem wenn man dem Kondensator mehr als ein paar Minuten zum 
Aufladen gewährt. :-)

10:15 2,57V

Die 0,33F hatte ich noch rumliegen aus einem anderen Projekt.
Die haben 13mm Durchmesser.
Also äquivalent wäre eine CR1220, die ist mit so 35mAh Stunden 
angegeben.
Das wären dann so ca. 100 Tage - einfach nur mit der angegebenen 
Kapazität gerechnet ohne auf die Entlade-Characteristik zu schauen.

Der Halter 1 Euro, die Zelle 0,5 Euro bei Reichelt.
Die Kondis kamen von Farnel zu etwa 4 Euro das Stück, was vergleichbares 
gibt es bei Reichelt leider nicht.
Also nach zwei bis vier Jahren, je nachdem wie lange das Gerät einfach 
nur im Regal liegt, gewinnen die Kondensatoren.

Oh ja, und ganz fürchterlich, man braucht mit einer Batterie ja ZWEI 
Dioden. :-)

Daniel P. schrieb:
> Sollte man nicht vielleicht einfach eine RTC verwenden, die einen
> separaten Eingang für Backup-Spannungsversorgung besitzt und automatisch
> zwischen den Spannungsquellen umschaltet?

Kennst Du eine mit SPI-Schnittstelle die ebenso klein ist und genauso 
leicht lieferbar ist?
Ich war ja schon überrascht, dass es sowas inzwischen überhaupt mit SPI 
gibt, ich hatte schon befürchtet I2C benutzen zu müssen.

Die BAS20 die ich jetzt benutze ist im SOT23, es gibt genug 
Doppel-Dioden mit gemeinsamer Kathode in dem Gehäuse, man braucht also 
nichtmal ein zusätzliches Bauteil für die zweite Diode, daher der ":-)".

Ah okay, mich hat gleich der vielfach höhere Strom abgeschreckt und für 
den Datenlogger ist mir die Genauigkeit nicht so wichtig.

Laut App-Manual Seite 7 muss man an den RV-3049-C2 einen Quarz 
anschliessen - scheinbar ziemlich mies zusammen kopiert, sowas schreckt 
auch schnell ab, dabei noch grundlos.